Annexe A - tepex.fr

ANNEXE A
« RAPPELS » (Extrait d’un article 576/73 de E. RADIO PLANS : « Détecteur EM »)
Le champ électromagnétique
Deux conducteurs soumis à→ une différence de potentiel
engendrent un champ électrique E . Ce champ est proportionnel à
la valeur de la différence de potentiel divisée par la distance
séparant les deux conducteurs (figure 1).
Un champ magnétique (H) est présent autour d’un conducteur
véhiculant un courant électrique ; il est proportionnel à la valeur de
ce courant divisée par la distance où est situé le conducteur
(figure 2).
Lorsqu’un conducteur est parcouru par un courant alternatif, il
donne naissance à un rayonnement électromagnétique (propriété
utilisée dans les antennes d’émission). Ce rayonnement est
composé d’un champ électrique et d’un champ magnétique dont
les directions sont orthogonales (figure 3).
Figure 1
La vitesse de propagation de ces champs dépend du milieu de
propagation. Dans l’air, milieu de conductivité nulle en première
approximation, donc diélectrique pur, elle est égale à la vitesse de
la lumière, soit c = 3.108 m/s .
A l’inverse, un conducteur soumis à un champ électromagnétique
devient le siège d’une énergie électrique (propriété utilisée dans
les antennes de réception).
Figure 2
Figure 3
Impédance d’onde ou de champ
Le rapport entre le champ électrique (E) et le champ magnétique (H) est appelé l’impédance d’onde ou
de champ. Cette impédance dépend du milieu de propagation et de la distance d séparant les éléments
rayonnants du point de préhension du champ E.M.
Le graphique de la figure 4 représente les différentes valeurs de l’impédance d’onde en fonction de
cette distance. Le graphe montre distinctement deux régions : l’une où l’impédance du champ est
variable et l’autre où l’impédance est constante. Cette dernière région appelée région de champs
couplés ou champs lointains a pour impédance celle du vide, soit : Zo = 120 π = 377 Ω (Zo vaut aussi
racine carrée de µo/εo , où µo = 4π . 10 -7 H/m et εo = 8,85 . 10 -12 F/m , respectivement perméabilité
magnétique et permittivité diélectrique du vide).
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Figure 4 : Impédance de champ en fonction de la distance(normalisée à λ/2π)
La position médiane sur l’axe des distances est normalisée à λ / 2 π ou approximativement 1/6ème de la
longueur d’onde λ = c / f. Cette région est appelée la région de transition entre le champ proche
(d’impédance variable) et le champ lointain (d’impédance constante).
Dans la région du champ proche, deux cas peuvent se présenter : soit prédominance du champ
électrique, soit prédominance du champ magnétique. L’impédance est fonction des caractéristiques de
la source. Un élément rayonnant une haute tension et un faible courant (haute impédance) produira un
champ électrique, alors qu’un élément soumis à une faible tension mais à un courant important (par
exemple une self) produira un champ magnétique (faible impédance).
Il peut néanmoins exister un cas particulier lorsque la structure rayonnante approche l’impédance de
377 Ω : il y a adaptation entre la source et le milieu.
On ne peut parler d’ondes planes et encore ne le sont-elles jamais réellement qu’en champ lointain, pour
autant que la source soit ponctuelle vue de la distance d’observation. Dans le cas qui nous intéresse
relatif au procédé LB, où λ est considérablement > d, nous somme bien évidemment en région de
champ proche et avec prépondérance du champ magnétique, à cause des selfs des antennes
d’émission.
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